設計模式（十六）：建造者模式

一、概述　　

　　建造者模式很容易讓人想到建房子，不管建剛需房、改善房還是別墅，它們都離不開地基、柱子、層面和牆體這些組成部分，建築工人就是把這些組成部分一個個建起來，最後連成一體建出一棟棟樓房。

來看看建造者模式的定義，將一個複雜對象的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。建房子的過程都是相似的，但可以建出形形色色的房子。

二、結構類圖

三、應用實例

　　我們用製造自行車為例子講解建造者模式，自行車由車架、輪胎、腳踏等部件組成，如下圖所示。自行車製造公司就是把這些零部件組裝起來。

自行車製造公司的工程部門相當於指揮者，生產部門相當於建造者，當今共用單車做的比較大的摩拜和ofo相當於客戶，單車就是產品了。結構圖如下所示：

　　一起來看看如何用代碼來實現

　　1、定義創建者介面，也就是生產線介面

package com.jet.pattern.builder;

import com.jet.pattern.builder.impl.Bike;

/**
 * description:
 * 自行車生產線介面
 * Created by chenzanjin on 2017/2/22.
 */
public interface BikeBuilder {
    // 組裝輪胎
    public void buildTyres();
    // 組裝車架
    public void buildFrame();
    // 組裝GPS定位裝置
    public void buildGPS();
    // 獲取自行車
    public Bike getBike();
}

　　2、定義摩拜單車生產線

package com.jet.pattern.builder.impl;

import com.jet.pattern.builder.BikeBuilder;

/**
 * description:
 * 摩拜單車生產線
 * Created by chenzanjin on 2017/2/22.
 */
public class MoBikeBuilder implements BikeBuilder {
    // 擁有單車對象
    Bike bike = new Bike();
    @Override
    public void buildTyres() {
        bike.setTyre("橙色輪胎");
    }

    @Override
    public void buildFrame() {
        bike.setFrame("橙色車架");
    }

    @Override
    public void buildGPS() {
        bike.setGps("mobike定製版GPS定位裝置");
    }

    @Override
    public Bike getBike() {
        return bike;
    }
}

　　3、定義ofo單車生產線

package com.jet.pattern.builder.impl;

import com.jet.pattern.builder.BikeBuilder;

/**
 * description:
 * ofo單車生產線
 * Created by chenzanjin on 2017/2/22.
 */
public class OfoBikeBuilder implements BikeBuilder {
    // 擁有單車對象
    Bike bike = new Bike();
    @Override
    public void buildTyres() {
        bike.setTyre("黑色輪胎");
    }

    @Override
    public void buildFrame() {
        bike.setFrame("黃色車架");
    }

    @Override
    public void buildGPS() {
        bike.setGps("ofo定製版GPS定位裝置");
    }

    @Override
    public Bike getBike() {
        return bike;
    }
}

 　　4、定義單車對象

package com.jet.pattern.builder.impl;

/**
 * description:
 * 自行車對象
 * Created by chenzanjin on 2017/2/22.
 */
public class Bike {
    // 輪胎
    private String tyre;
    // 車架
    private String frame;
    // GPS定位裝置
    private String gps;

    public String getTyre() {
        return tyre;
    }

    public void setTyre(String tyre) {
        this.tyre = tyre;
    }

    public String getFrame() {
        return frame;
    }

    public void setFrame(String frame) {
        this.frame = frame;
    }

    public String getGps() {
        return gps;
    }

    public void setGps(String gps) {
        this.gps = gps;
    }
}

　　5、定義工程部

package com.jet.pattern.builder.impl;

import com.jet.pattern.builder.BikeBuilder;

/**
 * description：
 * 工程部門作為指揮者，可以指導生產部門作業
 * Created by Administrator on 2017/2/22.
 */
public class EngineeringDepartment {
    // 用戶告知指揮者想要什麼樣的單車
    BikeBuilder bikeBuilder;
    public EngineeringDepartment(BikeBuilder bikeBuilder){
        this.bikeBuilder = bikeBuilder;
    }

    // 指導組裝單車
    public void Construct(){
        bikeBuilder.buildTyres();
        bikeBuilder.buildFrame();
        bikeBuilder.buildGPS();
    }
}

　　6、測試類

package com.jet.pattern.builder.impl;

import com.jet.pattern.builder.BikeBuilder;

/**
 * description:
 * 建造者測試類
 * Created by Administrator on 2017/2/22.
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 建造摩拜單車
        BikeBuilder moBikeBuilder = new MoBikeBuilder();
        EngineeringDepartment ed1 = new EngineeringDepartment(moBikeBuilder);
        ed1.Construct();// 指導組裝
        // 產出單車，體現建造和顯示分離
        Bike moBike = moBikeBuilder.getBike();

        // 建造ofo單車
        BikeBuilder ofoBikeBuilder = new MoBikeBuilder();
        EngineeringDepartment ed2 = new EngineeringDepartment(ofoBikeBuilder);
        ed2.Construct();// 指導組裝
        Bike ofoBike = ofoBikeBuilder.getBike();

    }
}

四、優缺點

　　1、優點

　　（1）、產品的建造和表示分離，實現瞭解耦。

　　（2）、隱藏了產品的建造細節，用戶只需關心產品的表示，而不需要瞭解是如何創建產品的。

　　（3）、體現了開閉原則，如上代碼所示，如果需要再生產其他共用單車，只需要再開一條生產線即可，不影響其他生產線的作業。

　　2、缺點

　　（1）、當建造者過多時，會產生很多類，難以維護。

五、總結

　　建造者模式的使用場合是當創建複雜對象時，把創建對象成員和裝配方法分離出來，放在建造者類中去實現，用戶使用該複雜對象時，不用理會它的創建和裝配過程，只關心它的表示形式。其實完全理解這個模式還是要一番思考的，難以搞懂的是指揮者似乎沒什麼存在的必要，在代碼里也沒體現它的作用，我們也可以把指揮者的方法放在建造者裡面，但為什麼沒有這樣做呢？我想這可能是考慮到單一責任原則，建造者只負責創建對象的各個部分，至於各個部分創建的順序、裝配方法它就不管了。還有就是當順序要改變時，建造者可以不用改動，改動指揮者就好了，指揮者只有一個，建造者有很多，要改建造者就麻煩了。